地球非常古老。非常非常古老。有时很难真正理解与人类寿命相比,它的古老程度到底有多大。但是,如果我们说一个世纪的时间长度相当于一个足球场的长度(100码或91米),那么地球的全部历史将能让我们往返月球超过五次!所以,当地球科学家谈论地球上或太阳系中最古老的东西时,他们说的是能够追溯到(或更早)地球过去的岩石和矿物。
当我们谈论地球的年龄时,我们实际上也在思考太阳系的年龄。地球是由形成我们太阳及其周围所有固体碎片的旋转尘埃和气体云形成的。如果我们想知道地球的年龄,我们就需要考虑(通常使用放射性元素及其衰变)来测定年代,以便追溯到那个时期。
地球有多古老?
一个可能的想法是地球上最古老的岩石。这听起来是个不错的猜测,但事实却很棘手,因为地球的表面非常活跃。板块构造过程在地球历史上的大部分时间里改变和循环了地球,以至于已知地表最古老的完整岩石只能追溯到 42.8 亿年前。这已经是非常遥远的过去,但这些位于加拿大的岩石并不能让我们追溯到一切开始的地方。
这些加拿大岩石的年代有些争议,但还有一些其他的岩石大约有 40 亿年的历史。月球上的岩石可能在与另一个早期太阳系天体发生巨大碰撞后不久形成,并且可以追溯到大约 44 亿至 45 亿年前。
那么个体矿物呢?一整块岩石可能无法承受板块构造的所有考验和磨难,但被循环利用到年轻岩石(尤其是沉积岩)中的矿物可能保存着比加拿大岩石更古老的东西。

来自澳大利亚杰克希尔斯的石英砾岩。这块岩石中的锆石是地球上最古老的晶体。图片来源:维基共享资源。
Wikimedia Commons。
这些矿物最终是锆石,它是地球上最具弹性和持久性的矿物之一。它们也富含铀,因此可以准确测定年代。发现于澳大利亚西部低矮山丘的杰克希尔斯锆石,其年代可以追溯到将近 43.75 亿年前。
太空岩石更古老
但我们能追溯得更远吗?我们可能在地球上没有保存记录,但某些陨石可能是从太阳星云中形成的第一个固体物质的残余。1969 年坠落在墨西哥的阿连德陨石的年代被测定为45.67 亿年前。它是一种叫做碳质球粒陨石的陨石,正是我们认为在太阳系开始时形成的原始物质。
因此,阿连德陨石为我们提供了地球的一个良好年代,或者至少是开始聚集形成地球的第一个物质的年代。从星云中的碎片到一颗真正的行星所经历的时间仍然是积极研究的课题,但对已灭绝的同位素(其衰变速率意味着它们已不再存在于我们太阳系中的元素)的研究表明,这可能只需要几千万年——与太阳系的年龄相比,这相当短。
那么比这更古老的东西呢?一篇来自《美国国家科学院院刊》的近期研究考察了 1969 年坠落在澳大利亚的一颗陨石中的尘埃颗粒。这颗默奇森陨石将我们带回了比太阳系可能形成的更早的时期。
通过观察像氖这样的某些元素的同位素是如何在这种尘埃上形成的,Philipp Heck 等人的这项新研究确定,默奇森陨石中的尘埃可能比我们的太阳系早 39 亿年。这使得它们的年龄可能达到70 亿岁!这些尘埃是我们太阳系之前的其他恒星的残余物,但它们是我们银河系中太阳开始发光之前长期存在的物质的早期证据。
我们最远可以追溯到哪里?这个问题目前还没有答案。天文学家通过观察其他星系中的恒星来回顾宇宙的历史,他们认为我们的银河系大约有 136 亿年的历史。这与地球科学家收集的年代测量不同——我们没有正在检查和测量的固体物质。然而,这为发现比默奇森陨石中 70 亿岁的尘埃更古老的东西留下了可能性。














